DE102016211721A1 - Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung und Energiespeichervorrichtung - Google Patents

Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung und Energiespeichervorrichtung Download PDF

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Tetsunobu KURAMOTO
Yuji MINAMIBORI
Takashi Nagaoka
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Showa Denko Packaging Co Ltd
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Abstract

Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend eine Metallfolienschicht, eine Isolierschicht, die zumindest auf einen Mittelabschnitt einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, und eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einer Oberfläche der Metallfolienschicht oder einem Bereich angeordnet ist, der einem Umfang der einen Oberfläche der Metallfolienschicht entspricht. Damit kann eine Dickenverminderung, eine Gewichtseinsprung und eine Verkürzung der Herstellungszeit erreicht werden.

Description

  • BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN ANMELDUNG
  • Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität des japanischen Patents Nr. 2015-132732 , das am 1. Juli 2015 eingereicht wurde und dessen Offenbarung hierin in vollem Umfang durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein dünnes und leichtgewichtiges Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, wie beispielsweise eine Batterie und einen Kondensator zur Verwendung in einem mobilen Endgerät, etwa einem Smartphone und einem Tablett-Endgerät, eine Batterie eines elektrischen Kondensators zur Verwendung beispielsweise in einem Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, zur Windkrafterzeugung, Solarstromerzeugung oder für Nachtstrom, und bezieht sich auch auf eine Energiespeichervorrichtung, die außen von dem Gehäuseteil abgedeckt wird.
  • In dieser Offenbarung wird der Begriff ”Aluminium” dazu verwendet, die Bedeutung sowohl von Aluminium als auch dessen Aluminiumlegierungen zu umfassen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben ist.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Die nachfolgende Beschreibung des Stands der Technik legt das Fachwissen im Stand der Technik und bestimmte Probleme in diesem Zusammenhang dar und ist nicht als Zugeständnis an das Fachwissen aus dem Stand der Technik auszulegen.
  • In den letzten Jahren wurde in Übereinstimmung mit einer Dickenverminderung und Gewichtseinsparung bei einer mobilen elektrischen Vorrichtung, wie etwa bei einem Smartphone und Tablett-Endgerät, als Hüllmaterial für eine Energiespeichervorrichtung, wie etwa eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, eine Lithium-Polymer-Sekundärbatterie, ein Lithium-Ionen-Kondensator, und ein elektrischer Doppelschichtkondensator, die in einer solchen elektrischen Vorrichtung geladen werden sollen, anstelle von einer herkömmlichen Metallhülle, ein laminierter Körper verwendet, der aus einer hitzebeständigen Harzschicht/Haftschicht/Metallfolienschicht/Haftschicht/thermoplastischen Harzschicht (siehe japanische Offenlegungsschrift Nr. 2005-22336 , nachfolgend mit ”Patentdokument 1” bezeichnet). Normalerweise wird der laminierte Korps einem Streckziehen bzw. Tiefziehen in dreidimensionaler Form unterzogen, wie etwa eine annähernd rechteckige Quaderform. Zudem wird oftmals eine elektrische Energiequelle für ein Elektrofahrzeug und eine großformatige elektrische Energiequelle oder ein Kondensator zum Speichern von elektrischer Energie usw. von dem laminierten Körper (Gehäuseteil) des vorgenannten Aufbaus umgeben.
  • Mittlerweile wurden bei der vorgenannten elektrischen, mobilen Vorrichtung etc. in den letzten Jahren eine weitere Dickenverminderung und Gewichtseinsparung erreicht. Als daran zu montierende Energiespeichervorrichtung muss diese dünn und leichtgewichtig sein. In Übereinstimmung damit wurden Weiterentwicklungen vorgenommen, um die Dickenverminderung und Gewichtseinsparung eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung zu erreichen. Derzeit wird das Gehäuseteil unter Verwendung einer Aluminiumfolie mit einer Dicke aufgebaut, bei der das Erzeugen von Pinholes nicht möglich ist, oder die etwas dicker ist. Es ist bekannt, dass bei abnehmender Dicke eine Möglichkeit besteht, dass Pinholes in einer Aluminiumfolie entstehen und dass bei abnehmender Dicke die Anzahl an Pinholes steigt. Im Falle von bestehenden Pinholes kann die Aluminiumfolie keine Funktion als Sperrschicht erfüllen, was Probleme insofern hervorruft, als ein Eindringen von Feuchtigkeit von außen nicht verhindert werden kann und eine Diffusion bzw. Leckage von Elektrolyt nicht vermieden werden kann. Aus diesem Grund kann eine Aluminiumfolie nicht weiter in der Dicke vermindert werden.
  • Zudem wird es wie bei einer thermoplastischen Harzschicht (heißversiegelbare Harzschicht) als Innenschicht, wenn die Schicht weiter als das derzeitige Maß vermindert wird, zunehmend schwierig, eine ausreichende Heißsiegelfestigkeit sicherzustellen.
  • Daher war es für ein Produkt mit dem vorgenannten Aufbau als Grundaufbau schwierig, eine weitere Dickenverminderung und Gewichtseinsparung zu erzielen.
  • Ferner ist bei einem herkömmlichen Aufbau etwa eine Woche erforderlich, um ein Haftmittel nach der Trockenlaminierung ausreifen (härten) zu lassen, weshalb es erforderlich ist, eine Verkürzung der Herstellungszeit zu erreichen.
  • Die vorliegende Beschreibung von Vor- und Nachteilen verschiedener Merkmale, Ausführungsformen, Verfahren und Vorrichtungen, die in weiteren Veröffentlichungen offenbart sind, sind in keinster Weise als Einschränkung für die vorliegende Offenbarung zu verstehen. Beispielsweise können bestimmte Merkmale der beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen der Offenbarung bestimmte Nachteile ausräumen und/oder bestimmte Vorteile bringen, wie etwa die vorliegend erörterten Vor- und/oder Nachteile, während einige bzw. alle vorliegend erörterten Merkmale, Ausführungsformen, Verfahren und Vorrichtungen aufrechterhalten werden.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die offenbarten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden in Hinblick auf die oben genannten und/oder weiteren Probleme im Stand der Technik entwickelt. Die offenbarten Ausführungsformen dieser Erfindung können bestehende Verfahren und/oder Vorrichtungen entscheidend verbessern.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden in Hinblick auf den vorgenannten technischen Hintergrund geschaffen und zielen darauf ab, ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung bereitzustellen, das dazu geeignet ist, eine Dickenabnahme und Gewichtseinsparung zu erreichen und eine Herstellungszeit zu verkürzen.
  • Die weiteren Ziele und Vorteile von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus den nachfolgenden, bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.
  • Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung folgende Mittel vor.
    • [1] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, enthaltend: eine Metallfolienschicht; eine Isolierschicht, die auf zumindest einen Mittelabschnitt einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; und eine heißversiegelbare Harzschicht, die auf einer Oberfläche der Metallfolienschicht oder einem Bereich vorgesehen ist, der einem Umfang der einen Oberfläche der Metallfolienschicht entspricht.
    • [2] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend: eine Metallfolienschicht; eine Isolierschicht, die auf eine gesamte Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; und eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einem Umfang der Isolierschicht auflaminiert ist.
    • [3] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend: eine Metallfolienschicht; eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einem Umfang einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; eine Isolierschicht, die auf einen Bereich auflaminiert ist, der von der heißversiegelbaren Harzschicht an der einen Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist.
    • [4] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [3], wobei die Isolierschicht aus einem ausgehärteten Material von zumindest einem Harz hergestellt ist, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend ein Harz mit säuremodifiziertem Polyolefin und polyfunktionelles Isocyanat, ein warmhärtendes Harz und ein photohärtendes Harz.
    • [5] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [3], wobei die Isolierschicht eine Schicht ist, die bei 150°C keine Fließfähigkeit hat.
    • [6] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [3], wobei die heißversiegelbare Harzschicht aus einer heißversiegelbaren Harzschicht hergestellt ist, die in Draufsicht in Rahmenform ausgebildet ist.
    • [7] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [5], wobei die heißversiegelbare Harzschicht aus einer aufgebrachten Überzugsschicht aus einem heißversiegelbaren Harz hergestellt ist.
    • [8] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [7], wobei eine säurebeständige Schicht auf die andere Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist.
    • [9] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach dem vorangehenden Punkt [8], wobei die säurebeständige Schicht aus einem oder mehreren Harzen hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyesterharz, Polyamidharz und Polyolefinharz.
    • [10] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [8] oder [9], wobei ein Gleitreibungskoeffizient einer Außenseite der säurebeständigen Schicht 0,5 oder weniger beträgt.
    • [11] Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [10], wobei ein Gleitreibungskoeffizient der Isolierschicht entgegengesetzt zur Metallfolienschicht besteht.
    • [12] Energiespeichervorrichtung aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis
    • [11] ausgebildet ist; und ein zweites Gehäuseteil, das eine Metallfolienschicht und eine Isolierschicht enthält, die auf eine Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, wobei das erste Gehäuseteil in einer dreidimensionalen Form ausgebildet ist, die ein Aufnahmefach enthält, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper aufzunehmen, sowie einen Umfangsdichtungsabschnitt, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in dem Aufnahmefach des ersten Gehäuseteils aufgenommen ist, das zweite Gehäuseteil an dem Energiespeichervorrichtungskörper mit einer nach innen gewandten Isolierschicht angeordnet ist und ein Umfang der Isolierschicht des zweiten Gehäuseteils und die heißversiegelbare Harzschicht des Umfangsdichtungsabschnitts des ersten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
    • [13] Energiespeichervorrichtung aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [11] ausgebildet ist; und ein zweites Gehäuseteil mit einer Metallfolienschicht und einer Isolierschicht, die auf eine Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, wobei das zweite Gehäuseteil in einer dreidimensionalen Form mit einem Aufnahmefach ausgebildet ist, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper aufzunehmen, und einem Umfangsdichtungsabschnitt, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in dem Aufnahmefach des zweiten Gehäuseteils aufgenommen ist, wobei das erste Gehäuseteil an dem Energiespeichervorrichtungskörper mit einer nach innen gewandten Isolierschicht angeordnet ist und die heißversiegelbare Harzschicht eines Umfangs des ersten Gehäuseteils und die Isolierschicht des Umfangsdichtungsabschnitts des zweiten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
    • [14] Energiespeichervorrichtung aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Punkte [1] bis [11] ausgebildet ist; und ein zweites Gehäuseteil, das eine Metallfolienschicht und eine auf eine Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminierte Isolierschicht enthält, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil jeweils in einer dreidimensionalen Form mit einem Aufnahmefach ausgebildet sind, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper aufzunehmen, sowie mit einem Umfangsdichtungsabschnitt, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil so angeordnet sind, dass Isolierschichten des ersten und des zweiten Gehäuseteils einander gegenüberliegen, wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in einem Aufnahmeraum aufgenommen ist, der von einem Aufnahmefach des ersten Gehäuseteils und einem Aufnahmefach des zweiten Gehäuseteils gebildet wird, und eine heißversiegelbare Harzschicht eines Umfangsdichtungsabschnitts des ersten Gehäuseteils und eine Isolierschicht eines Umfangsdichtungsabschnitts des zweiten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
  • In der vorangehend genannten Ausführungsform nach Punkt [1] kann dadurch, dass die Isolierschicht zumindest an einem Mittelabschnitt einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, die Isoliereigenschaft verbessert werden. Da die heißversiegelbare Harzschicht nicht auf der gesamten Fläche der Metallfolienschicht ausgebildet ist, sondern dazu ausgelegt ist, die heißversiegelbare Harzschicht in dem Umfangsbereich des Gehäuseteils zu bilden und eine Isolierungsschicht bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Isolierungseigenschaft selbst dann sicherzustellen, wenn sie in der Dicke vermindert ist, können die heißversiegelbare Harzschicht (Heißversiegelungsschicht) und damit eine Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils erreicht werden. Zudem ist die heißversiegelbare Harzschicht auf den Umfang auflaminiert, wodurch es nicht erforderlich ist, ein Haftmittel vorzusehen, das eine Aushärtezeit zum Laminieren der heißversiegelbaren Harzschicht erforderlich macht. Dadurch kann die Herstellungszeit verkürzt werden. Die heißversiegelbare Harzschicht kann an dem Umfang des Gehäuseteils über ein Haftmittel vorgesehen sein. In diesem Falle genügt es, das Haftmittel nur am Umfang vorzusehen und damit den Bereich (Fläche) zum Vorsehen der Haftschicht gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung zu vermindern. Dadurch kann die Reifungs-(Aushärtungs-)zeit des Haftmittels vermindert werden, wodurch wiederum die Herstellungszeit vermindert werden kann.
  • Bei der unter Punkt [2] angegebenen Ausführungsform kann dadurch, dass sie so ausgelegt ist, dass die Isolierschicht auf die gesamte Fläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, die Isoliereigenschaft entscheidend verbessert werden. Da die heißversiegelbare Harzschicht nicht auf der gesamten Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht ausgebildet ist, sondern dazu ausgelegt ist, die heißversiegelbare Harzschicht im Umfangsbereich des Gehäuseteils zu bilden und eine Isolierschicht vorzusehen, die in der Lage ist, eine Isoliereigenschaft selbst dann sicherzustellen, wenn sie in der Dicke gegenüber der heißversiegelbaren Harzschicht (Heißversiegelungsschicht) vermindert ist, wodurch eine Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils erreicht werden kann. Zudem ist die heißversiegelbare Harzschicht am Umfang der Isolierschicht auflaminiert und dadurch ist es nicht erforderlich, ein Haftmittel vorzusehen, das eine Aushärtungszeit zwischen der Isolierschicht und der heißversiegelbaren Harzschicht erforderlich macht. Dadurch kann die Herstellungszeit verkürzt werden. Ein Haftmittel kann zwischen dem Umfang der Isolierschicht und der heißversiegelbaren Harzschicht vorgesehen sein. In diesem Falle genügt es, ein Haftmittel am Umfang vorzusehen, wodurch der Bereich (Fläche) zum Bereitstellen des Haftmittels gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung vermindert werden kann. Damit kann die Reifungs-(Aushärtungs-)zeit des Haftmittels vermindert werden, wodurch wiederum die Herstellungszeit vermindert werden kann.
  • Bei der unter Punkt [3] genannten Ausführungsform kann dadurch, dass sie so ausgelegt ist, dass die Isolierschicht im Bereich einer Fläche der Metallfolienschicht von der heißversiegelbaren Harzschicht umgeben wird, die Isolierungseigenschaft ausreichend verbessert werden. Sie ist so ausgelegt, dass die heißversiegelbare Harzschicht nicht auf der gesamten Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht ausgebildet ist, sondern am Umfangsbereich des Gehäuseteils, sowie eine Isolierschicht, die in der Lage ist, eine Isoliereigenschaft sicherzustellen, selbst wenn sie gegenüber der heißversiegelbaren Harzschicht (Heißversiegelungsschicht) in der Dicke vermindert ist, die an den umgebenden Bereichen vorgesehen ist, wodurch eine Dickenverminderung und Gewichtseinsparung erreicht werden kann. Zudem ist die heißversiegelbare Harzschicht am Umfang der Metallfolienschicht auflaminiert, und dadurch ist es nicht erforderlich, ein Haftmittel vorzusehen, das eine Aushärtungszeit zwischen der Metallfolienschicht und der heißversiegelbaren Harzschicht erforderlich macht. Dadurch kann die Herstellungszeit verkürzt werden. Ein Haftmittel kann zwischen dem Umfang der Metallfolienschicht und der heißversiegelbaren Harzschicht vorgesehen sein. In diesem Falle genügt es, das Haftmittel am Umfang vorzusehen, wodurch der Bereich (Fläche) zum Bereitstellen des Haftmittels gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung vermindert werden kann. Dadurch kann die Reifungs-(Aushärtungs-)zeit des Haftmittels vermindert werden, wodurch wiederrum die Herstellungszeit vermindert werden kann.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [4] erläutert ist, ist die Isolierschicht aus einem ausgehärteten Material eines speziellen Harzes ausgebildet und ist eine Schicht, die durch Auftragen und Aushärten eines Harzes gebildet ist, wodurch eine ausreichende Dickenverminderung erreicht werden kann. Zudem ist die Isolierschicht ein ausgehärtetes Material, das aus einem Harz hergestellt ist, wodurch es möglich ist, eine Dickenverminderung (Dickenabnahme) der Isolierschicht zum Zeitpunkt der Heißversiegelung des Gehäuseteils zu vermeiden.
  • Bei der Ausführungsform wie sie unter Punkt [5] erläutert ist, wird dadurch, dass die Isolierschicht keine Fließfähigkeit bei 150°C aufweist, die Isolierschicht nicht zum Zeitpunkt der Durchführung der Heißversiegelung schmelzen. Dadurch können ausreichende Isolierungseigenschaften sichergestellt werden.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [6] genannt ist, kann dadurch, dass die heißversiegelbare Harzschicht in einer Rahmenform ausgebildet ist, die Produktivität verbessert werden.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [7] genannt ist, kann dadurch, dass die heißversiegelbare Harzschicht aus der aufgetragenen Überzugsschicht aus heißversiegelbarem Harz besteht, die heißversiegelbare Harzschicht dünner ausgebildet sein, wodurch wiederrum eine ausreichende Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils erreicht werden kann.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [8] genannt ist, können dadurch, dass die säurebeständige Schicht auf die weitere Fläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, die Isolierungseigenschaften gegen Säure und/oder säurehaltige Materialien ausreichend verbessert werden.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [9] genannt ist, können dadurch, dass die säurebeständige Schicht aus dem vorgenannten spezifischen Harz hergestellt ist, die Widerstandseigenschaften gegen Säure und/oder säurehaltige Materialien weiterhin verbessert werden.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [10] genannt ist, können dadurch, dass der Gleitreibungskoeffizient der Außenfläche der säurebeständigen Schicht 0,5 oder weniger beträgt, Kratzer aufgrund des Kontakts mit Maschinen usw. zum Zeitpunkt der Herstellung der Energiespeichervorrichtung kaum auftreten, was zu verbesserten Auswirkungen hinsichtlich des Tiefziehvermögens und Streckziehvermögens führen kann.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [11] genannt ist, können dadurch, dass der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche der Isolierschicht, die der Metallfolienschicht entgegengesetzt ist, 0,5 oder weniger betragen kann, Kratzer aufgrund des Kontakts mit Maschinen usw. zum Zeitpunkt der Herstellung der Energiespeichervorrichtung kaum auftreten, was zu verbesserten Auswirkungen hinsichtlich des Tiefziehvermögens und Streckziehvermögens führen kann.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie unter Punkt [12],[13] und [14], genannt ist, können dadurch, dass sie so ausgebildet ist, dass der Energiespeichervorrichtungskörper durch das Gehäuseteil umhüllt wird, in dem die Dickenverminderung und Gewichtseinsparung erfolgen und die Herstellungszeit verkürzt wird, eine Energiespeichervorrichtung bereitgestellt werden, die in der Dicke vermindert und im Gewicht reduziert ist und hinsichtlich der Produktivität verbessert ist. Durch eine solche Dickenverminderung der Energiespeichervorrichtung kann die Energiedichte der Energiespeichervorrichtung verbessert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beispielhaft und nicht einschränkend anhand der beigefügten Figuren aufgezeigt.
  • 1 ist eine Querschnittansicht, die eine Ausführungsform eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 ist eine Querschnittansicht, die eine weitere Ausführung eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3 ist eine Querschnittansicht, die eine noch weitere Ausführungsform eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine Querschnittansicht, die eine noch weitere Ausführungsform eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Querschnittansicht, die eine noch weitere Ausführungsform eines Gehäuseteils für eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine Querschnittansicht, die eine Ausführungsform einer Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine Querschnittansicht, die eine weitere Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DARLEGUNG DER ERFINDUNG
  • In den nachfolgenden Absätzen werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben. Es sei verstanden, dass auf Grundlage dieser Offenbarung verschiedene Abwandlungen durch den Fachmann auf Basis dieser dargestellten Ausführungsformen vorgesehen werden können.
  • Ein Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Metallfolienschicht 4, eine Isolierschicht 7, die an zumindest einem Mittelabschnitt einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist, und eine heißversiegelbare Harzschicht 3, die auf einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 oder einem Bereich vorgesehen ist, der einem Umfang der einen Oberfläche der Metallfolienschicht 4 entspricht. Sie kann so ausgelegt sein, dass beispielsweise die Isolierschicht 7 auf die gesamte Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 oder auf einen Mittelabschnitt (Bereich mit Ausnahme des Umfangs) von einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist.
  • In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine säurebeständige Schicht 2 auf die andere Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist. Diese Laminierung dieser säurebeständigen Schicht 2 kann die Beständigkeit gegen Säure oder säurehaltige Materialien als ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung verbessern.
  • Ein Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 1 gezeigt. Dieses Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung enthält eine Metallfolienschicht 4, eine Isolierschicht 7, die auf die gesamte Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist, und eine heißversiegelbare Harzschicht 3, die am Umfang der Isolierschicht 7 ausgebildet ist. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 liegt in Draufsicht in Rahmenform vor und die heißversiegelbare Harzschicht 3 ist vollständig am Umfang der Isolierschicht 7 durch thermisches Fusionsbonden auflaminiert (siehe 1).
  • Wie in 2 gezeigt ist, kann die heißversiegelbare Harzschicht 3 vollständig über eine zweite Haftschicht 6 laminiert sein, die am Umfang der Isolierschicht 7 durch Auftragen und Trocknen ausgebildet ist.
  • Dadurch ist bei dieser Ausführungsform das Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung in einer dreidimensionalen Form ausgebildet, die ein Aufnahmefach 21 mit annähernd rechteckiger Quaderform mit einer oberen Öffnung aufweist, die in der Lage ist, einen Energiespeichervorrichtungskörper 31 aufzunehmen, und mit einem Umfangsdichtungsabschnitt 22, der sich von dem Umfang der oberen Öffnung des Aufnahmefachs 21 annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt (siehe 1). Als Formverfahren zum Formen der dreidimensionalen Form sei beispielsweise das Tiefziehen, Streckziehen, usw. genannt. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 ist der oberen Oberfläche (Öffnungsseite) des Umfangsdichtungsabschnitts 22 entgegengesetzt. Die Isolierschicht 7 ist auf der Oberfläche der Innenfläche des Aufnahmefachs 21 angeordnet. Der Innenraum (konkaver Aufnahmeabschnitt) 23 des Aufnahmefachs 21 ist so ausgebildet, dass er eine Größe und Form hat, die dazu geeignet ist, einen Energiespeichervorrichtungskörper 31 in annähernd passendem Zustand aufzunehmen.
  • Ein Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Dieses Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung enthält eine Metallfolienschicht 4, eine Isolierschicht 7, die auf die gesamte Fläche einer Oberfläche (Unterseite) der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist, und eine heißversiegelbare Harzschicht 3, die am Umfang der Isolierschicht 7 ausgebildet ist, und eine säurebeständige Schicht 2, die auf der anderen Oberfläche (Unterseite) der Metallfolienschicht 4 ausgebildet ist. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 liegt in Draufsicht in Rahmenform vor und die heißversiegelbare Harzschicht 3 ist vollständig am Umfang der Isolierschicht 7 durch thermisches Fusionsbonden auflaminiert (siehe 3). Zudem ist die säurebeständige Schicht 2 vollständig auf die andere Oberfläche (Oberseite) der Metallfolienschicht 4 über eine erste Haftschicht (nicht dargestellt) auflaminiert, die durch Auftragen und Trocknen ausgebildet ist. Dieses Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung, das in 3 gezeigt ist, wird keiner Formgebung unterzogen und wird in flächigem Zustand verwendet.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann die heißversiegelbare Harzschicht 3 vollständig an den Umfang der Isolierschicht 7 über eine zweite Haftschicht 6 auflaminiert sein, die am Umfang der Isolierschicht 7 durch Auftragen und Trocknen ausgebildet ist.
  • Ein Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt. Dieses Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung enthält eine Metallfolienschicht 4, eine heißversiegelbare Harzschicht 3, die am Umfang einer Oberfläche (Unterseite) der Metallfolienschicht 4 ausgebildet ist, und eine Isolierschicht 7, die im Bereich einer Oberfläche (Unterseite) der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist, welche von der heißversiegelbaren Harzschicht 3 umgeben wird. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 liegt in Draufsicht in Rahmenform vor und die heißversiegelbare Harzschicht 3 ist vollständig am Umfang der Metallfolienschicht 4 thermisches Fusionsbonden (siehe 5) auflaminiert.
  • Die heißversiegelbare Harzschicht 3 kann vollständig am Umfang der Metallfolienschicht 4 über eine zweite Haftschicht auflaminiert sein, die durch Auftragen und Trocknen ausgebildet ist.
  • In dem Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung, das in 1, 3 und 5 gezeigt ist, ist die heißversiegelbare Harzschicht am Umfang des Gehäuseteils auflaminiert, wodurch es nicht erforderlich ist, ein Haftmittel vorzusehen, das eine Aushärtungszeit zum Laminieren einer heißversiegelbaren Harzschicht erfordert, und es ist lediglich erforderlich, die heißversiegelbare Harzschicht 3 mit dem Umfang heiß zu versiegeln. Dadurch kann die Herstellungszeit verkürzt werden. Auch ist das in 2 und 4 gezeigte Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung so ausgelegt, dass die heißversiegelbare Harzschicht 3 nicht auf der gesamten Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht ausgebildet ist, sondern am Umfangsbereich des Gehäuseteils. Dadurch ist es lediglich erforderlich, die Haftschicht 6 am Umfang auszubilden, wodurch der Bereich (Fläche) zum Vorsehen der Haftschicht 6 reduziert wird. Dadurch wird die Reifungs-(Aushärtungs-)zeit für das Haftmittel verkürzt, was wiederrum die Herstellungszeit verkürzen kann. Da zudem vorgesehen ist, dass die Isolierschicht 7 auf die gesamte Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist (siehe 1 bis 4) oder die Isolierschicht 7 auf den Bereich einer Oberfläche der Metallfolienschicht 4 auflaminiert ist, die von der heißversiegelbaren Harzschicht 3 umgeben wird (siehe 5), kann das Isoliervermögen verbessert werden. Da vorgesehen ist, dass die heißversiegelbare Harzschicht 3 im Umfangsbereich des Gehäuseteils 1 ausgebildet ist und die Isolierschicht 7 in der Lage ist, das Isoliervermögen selbst dann sicherzustellen, wenn sie gegenüber der heißversiegelbaren Harzschicht (Heißversiegelungsschicht) 3 in der Dicke vermindert ist, kann die Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils erreicht werden.
  • Das Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Gehäuseteil verwendet werden, indem es in eine dreidimensionale Form mit dem Aufnahmefach 21 und dem Umfangsdichtungsabschnitt (Flanschabschnitt) 22 geformt wird, der sich vom Umfang der oberen Öffnung des Aufnahmefachs 21 beispielsweise annähernd in horizontaler Richtung erstreckt, wie in 1 und 2 gezeigt ist, und zwar durch Formung (Tiefziehen, Streckziehen, usw.) des Gehäuseteils, und kann auch verwendet werden, wenn es in einer flächigen Form vorliegt, ohne das Gehäuseteil zu formen, wie in 3 bis 5 gezeigt ist.
  • Eine Energiespeichervorrichtung 30, die aus einem Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht, ist in 6 gezeigt. Diese Energiespeichervorrichtung 30 ist eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie.
  • Die Energiespeichervorrichtung 30 ist mit einem Energiespeichervorrichtungskörper 31, einem ersten Gehäuseteil 10, das aus dem in 1 gezeigten, vorgenannten Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung und einem zweiten Gehäuseteil 12 ausgestattet, in welchem eine Isolierschicht 17 an einer Oberfläche der Metallfolienschicht 14 auflaminiert ist. Das zweite Gehäuseteil 12 wird in flächiger Form verwendet, ohne dass es einer Formgebung unterzogen wird. Wie oben beschrieben, liegt das erste Gehäuseteil 10 in einer dreidimensionalen Form vor, die das Aufnahmefach 21 und den Umfangsdichtungsabschnitt 22 enthält, der sich vom Umfang der oberen Öffnung des Aufnahmefachs 21 annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und der Energiespeichervorrichtungskörper 31 ist in dem Aufnahmefach 21 des ersten Gehäuseteils 10 aufgenommen und das zweite Gehäuseteil 12 ist an dem Energiespeichervorrichtungskörper 31 mit einer nach innen gerichteten Isolierschicht 17 angeordnet und ein Umfang der Isolierschicht 17 des zweiten Gehäuseteils 12 und die heißversiegelbare Harzschicht 3 des Umfangsdichtungsabschnitts 22 der ersten Gehäuseteils 10 sind durch Heißversiegelung verbunden. Damit ist die Energiespeichervorrichtung 30 fertiggestellt (siehe 6).
  • Als nächstes ist eine Energiespeichervorrichtung 30, bei der ein Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet ist, in 7 gezeigt. Diese Energiespeichervorrichtung 30 ist eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie.
  • Die Energiespeichervorrichtung 30 ist mit einem Energiespeichervorrichtungskörper 31, einem ersten Gehäuseteil 10, das aus dem in 3 gezeigten, vorgenannten Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung gebildet ist, und einem zweiten Gehäuseteil 12 ausgestattet, in welchem eine Isolierschicht 17 an einer Oberfläche der Metallfolienschicht 14 auflaminiert ist und eine säurebeständige Schicht 18 an einer weiteren Oberfläche der Metallfolienschicht 14 auflaminiert ist. Die säurebeständige Schicht 18 ist vollständig an der weiteren Oberfläche (Unterseite) der Metallfolienschicht 14 über eine erste Haftschicht (nicht dargestellt) auflaminiert, die durch Auftragen und Trocknen ausgebildet ist. Das erste Gehäuseteil 10 wird in einer flächigen Form verwendet, ohne einer Formgebung unterworfen zu werden. Das zweite Gehäuseteil 12 wird, wie in 7 gezeigt ist, in einer dreidimensionalen Form mit dem Aufnahmefach 21 ausgebildet, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper 31 aufzunehmen, und mit dem Umfangsdichtungsabschnitt 22, der sich vom Umfang der oberen Öffnung des Aufnahmefachs 21 annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und der Energiespeichervorrichtungskörper 31 ist in dem Aufnahmefach 21 des zweiten Gehäuseteils 12 aufgenommen, wobei das erste Gehäuseteil 10 mit flächiger Form an dem Energiespeichervorrichtungskörper 31 mit seiner nach innen gerichteten Isolierschicht 7 angeordnet ist, und die heißversiegelbare Harzschicht 3 am Umfang des ersten Gehäuseteils 10 und die (oberseitige) Isolierschicht 17 des Umfangsdichtungsabschnitts 22 des zweiten Gehäuseteils 12 und die heißversiegelbare Harzschicht 3 des Umfangsdichtungsabschnitts 22 sind durch Heißversiegelung versiegelt. Damit ist die Energiespeichervorrichtung 30 hergestellt (siehe 7).
  • Obgleich nicht dargestellt, ist der Energiespeichervorrichtungskörper 31 beispielsweise mit einem Kollektor mit positiver Elektrode, einem für positive Elektrode aktivem Material, einem Separator, einem Elektrolyt, einem für negative Elektrode aktiven Material, einem Kollektor mit negativer Elektrode, etc. ausgestattet.
  • In der in 6 gezeigten Energiespeichervorrichtung 30 ist das erste Gehäuseteil 10 in einer dreidimensionalen Form mit dem Aufnahmefach 21 ausgebildet, dagegen ist das zweite Gehäuseteil 12 in flächiger Form ausgebildet. Bei der in 6 gezeigten Energiespeichervorrichtung ist es jedoch möglich, als zweites Gehäuseteil 12 anstatt von der flächigen Form eine Struktur zu verwenden, (die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie im vorgenannten Punkt [12] erläutert), in welcher das zweite Gehäuseteil 12 (in einer dreidimensionalen Form mit dem Aufnahmefach 21 ausgebildet) in 7 verwendet wird. In diesem Falle ist der Energiespeichervorrichtungskörper 31 in dem Aufnahmeraum aufgenommen, der von dem Aufnahmefach 21 des ersten Gehäuseteils 10 und dem Aufnahmefach 21 des zweiten Gehäuseteils 12 gebildet wird (siehe 7).
  • In der Ausführung der vorliegenden Erfindung spielt die Metallfolienschicht 4 und 14 die Rolle einer Gasbarriere mit Gasbarriereeigenschaften, welche das Eindringen von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in das Gehäuseteil 1 verhindern. Als Metallfolienschicht 4 und 14, die nicht spezifisch eingeschränkt ist, sei beispielsweise eine Aluminiumfolie, eine Kupferfolie, eine Edelstahlfolie usw. genannt, wobei im Allgemeinen eine Aluminiumfolie und eine Edelstahlfolie verwendet werden. Als Material für die Aluminiumfolie werden JIS H4160, A8079H-O, A8021H-O bevorzugt. Die Dicke der Metallfolienschicht 4 und 14 beträgt vorzugsweise 20 μm bis 100 μm. Wenn die Dicke 20 μm oder mehr beträgt, ist es möglich, die Erzeugung von Pinholes zum Zeitpunkt des Pressens beim Herstellen der Metallfolie zu vermeiden. Wenn die Dicke ferner 100 μm oder weniger beträgt, kann die Leichtgewichtigkeit sichergestellt werden und die Beanspruchung zum Zeitpunkt der Formung kann vermindert werden, wenn die Formgebung erfolgt, wie etwa Streckziehen, Tiefziehen, wobei wiederrum die Formbarkeit verbessert werden kann.
  • Bei der Metallfolienschicht 4 und 14 ist bevorzugt, dass zumindest eine Innenseitenfläche (Fläche an der Oberfläche der Isolierschicht 7 und 17) einer chemischen Konversionsbehandlung unterzogen wird. Indem eine solche chemische Konversionsbehandlung erfolgt, kann die Korrosion einer Metallfolienoberfläche durch die Inhaltsstoffe (Elektrolyt einer Batterie, usw.) ausreichend vermieden werden. Erfolgt dann beispielsweise die nachfolgende Vorgehensweise, wird die Metallfolie einer chemischen Konversionsbehandlung unterzogen. Das heißt, an der Oberfläche der Metallfolie, die einer Entfettungsbehandlung unterzogen wurde, nachdem eine der folgenden wässrigen Lösungen 1) bis 3) aufgetragen wurde und dann die Trocknung erfolgt ist, um eine chemische Konversionsbehandlung durchzuführen. wässrige Lösung aus einem Gemisch, aufweisend Phosphorsäure,
    Chromsäure, und zumindest eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Metallsalz aus Fluorid und ein Nichtmetallsalz aus Fluorid, eine wässrige Lösung aus einem Gemisch, enthaltend Phosphorsäure, zumindest ein Harz ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Acrylharz,
    Chitosanderivatharz, Phenolharz und
    zumindest eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Chromsäure, Chrom(III)salz eine wässrige Lösung aus einem Gemisch, enthaltend Phosphorsäure, zumindest ein Harz ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acrylharz, Chitosanderivatharz und Phenolharz, und
    zumindest eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Chromsäure und Chrom(III)salz, und
    zumindest eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Metallsalz von Fluorid und Nichtmetallsalz von Fluorid.
  • Bei der Beschichtungsfolie aus der chemischen Konversion beträgt die Chromanhaftmenge (pro Fläche) vorzugsweise 0,1 mg/m2 bis 50 mg/m2, noch bevorzugter 2 mg/m2 bis 20 mg/m2.
  • Die heißversiegelbare Harzschicht (Innenschicht) 3 sorgt für einwandfreie chemische Beständigkeit gegen korrosionsintensive Elektrolyte zur Verwendung in einer Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, usw., und gewährleistet für das Gehäuseteil eine Heißversiegelungseigenschaft.
  • Als die heißversiegelbare Harzschicht 3 bildendes Harz – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – ist es vorzuziehen, zumindest ein heißversiegelbares Harz ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyethylen, Polypropylen, Olefincopolymer, davon säuremodifizierte Produkte und Ionomer, zu verwenden.
  • Die heißversiegelbare Harzschicht kann aus einer heißversiegelbaren Harzschicht bestehen oder kann aus einer aufgetragenen Überzugsschicht eines heißversiegelbaren Harzes bestehen. Im erstgenannten Fall kann beispielsweise eine heißversiegelbare Harzschicht verwendet werden, die in Draufsicht in einer Rahmenform vorliegt, oder es kann eine heißversiegelbare Harzschicht aus einer Mehrzahl von Bahnen (Stangenformen) verwendet werden. Im letztgenannten Fall kann die aufgetragene Überzugsschicht durch Auftragen einer Flüssigkeit, die ein heißversiegelbares Harz und ein Lösungsmittel (Lösungsmittel, welches in der Lage ist, das heißversiegelbare Harz aufzulösen) enthält, und dann durch Trocknen ausgebildet werden. Als Lösungsmittel seien – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – beispielsweise Ethylacetat, Butylacetat, Propylacetat, Toluen, Xylen, Aceton, Methylethylketon (MEK), Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Wasser (Emulsion) und deren Lösungsmittelgemische usw. genannt.
  • Die Dicke der heißversiegelbaren Harzschicht 3 ist vorzugsweise auf 10 μm bis 80 μm festgelegt, wenn die heißversiegelbare Harzschicht vorzugsweise aus einer heißversiegelbaren Harzschicht besteht, und wenn die heißversiegelbare Harzschicht aus einer aufgetragenen Überzugsschicht aus heißversiegelbarem Harz besteht, wird es möglich, eine dünne Folie von 1 μm bis 10 μm Dicke auszubilden. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 kann eine Einzelschicht oder eine Mehrfachschicht sein.
  • Die Isolierschichten 7 und 17 sind vorzugsweise aus einem ausgehärteten Material eines Harzes (einschließlich Harzzusammensetzung) ausgebildet. Da das ausgehärtete Material eine Schicht ist, die durch Auftragen eines Harzes und Austrocknen gebildet ist, kann eine ausreichende Dickenverminderung erreicht werden. Die Dicke der Isolierschicht 7 und 17 ist vorzugsweise auf 0,5 μm bis 10 μm festgelegt. Durch Ausbilden der Isolierschicht durch Auftragen von Harz und Trocknen ist es möglich, ein solch dünnes Dickenmaß festzulegen. Unter anderem ist die Dicke der Isolierschicht 7 und 17 noch bevorzugter auf 1 μm bis 5 μm festgelegt.
  • Wenn zudem die Isolierschicht 7 und 17 aus einem ausgehärteten Material aus Harz hergestellt ist, ist es möglich, die Isolierschicht 7 und 17 davor zu bewahren, zum Zeitpunkt der Heißversiegelung des Gehäuseteils 1 in der Dicke vermindert zu werden (Dickenreduktion).
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die Isolierschicht 7 und 17 aus einem ausgehärteten Material von zumindest einem Harz ausgewählt aus der Gruppe umfassend säure-modifiziertes Polyolefin und polyfunkionelles Isocyanat, ein warmhärtendes Harz und ein photohärtendes Harz hergestellt ist.
  • Als säure-modifiziertes Polyolefin – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – seien beispielsweise Maleinsäure-modifiziertes Polypropylen, Maleinsäure-modifiziertes Polyethylen, Ethylen-Maleinanhydrid-(meth)acrylatcopolymer, Ionomer, etc. genannt. Als polyfunktionelles Isocyanat – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – seien beispielsweise ein Addukt aus irgendeinem der Stoffe umfassend Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Toluylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI), polyfunktionelles Isocyanat davon, und polyfunktioneller Alkohol, wie etwa Trimethylolpropan, Isocyanurat-modifizierte Produkte, etc. genannt.
  • Als warmhärtendes Harz – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – seien beispielsweise Epoxidharz, Melaminharz, Epoxid-Melamin-Harz, Acrylharz, Urethanharz, ein Phenolharz, ein Alkydharz, etc. genannt. Dem warmhärtenden Harz kann ein Aushärtebeschleuniger, wie etwa eine tertiäre Aminverbindung, hinzugefügt werden.
  • Als photohärtendes Harz – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt, seien beispielsweise Urethan-modifiziertes Acrylat, Epoxid-modifiziertes Acrylat, Acrylharz-Acrylat, etc. genannt. Diesen Harzen ist als polymerisierbares Monomer Acrylatmonomer, etc. hinzugefügt und zudem ist als Photopolymerisationsinitiator ein Photopolymerisationsinitiator wie etwa Benzophenon, Acetophenon, Thioxanthone, etc. hinzugefügt. Die Aushärtung erfolgt durch Auftragen der photohärtenden Harzzusammensetzung und deren Trocknung und dann durch Bestrahlen mit einer Bestrahlungsenergie einer integrierten Lichtmenge von 150 mW/m2 oder mehr unter Verwendung einer UV-Lampe, wie etwa eine Halogen-Metalldampf-Lampe. Wenn ein warmhärtendes Harz oder ein photohärtendes Harz verwendet wird, kann die Herstellungszeit der Isolierschicht 7 verkürzt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Isolierschicht 7 und 17 keine Fließfähigkeit bei 150°C zeigt. In diesem Falle schmilzt die Isolierschicht 7 nicht zum Zeitpunkt der Heißversiegelung des Gehäuseteils, wodurch eine ausreichende Isoliereigenschaft sichergestellt werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass der Schmelzpunkt der Isolierschicht 7 und 17 bei 140°C oder darunter liegt. In diesem Falle zeigt sich ein Vorteil. Unter anderem ist insbesondere bevorzugt, dass der Schmelzpunkt der Isolierschicht 7 und 17 auf 120°C festgelegt ist, noch bevorzugter auf 100°C oder weniger.
  • Es ist bevorzugt, dass die Isolierschicht 7 und 17 eine ausgehärtete Harzschicht mit einer Gelfraktion (Vernetzungsgrad) von 50% oder mehr ist. In diesem Falle kann eine ausreichende Isoliereigenschaft sichergestellt werden. Unter anderem ist es noch bevorzugter, dass die Gelfraktion (Vernetzungsgrad) 80% oder mehr sein kann. Die Gelfraktion (Vernetzungsgrad) ist ein Vernetzungsgrad (%), der durch Messen in Übereinstimmung mit JIS K6796-1988 erhalten wird.
  • Es wird eine Gelfraktion (Vernetzungsgrad) unter Verwendung von Xylen als Extraktionslösungsmittel gemessen.
  • Es ist bevorzugt, dass der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche der Isolierschicht 7 und 17, die auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Metallfolienschicht 4 liegt, 0,5 oder weniger beträgt. Unter anderem ist es insbesondere bevorzugt, dass der Gleitreibungskoeffizient 0,3 oder weniger beträgt. Der Gleitreibungskoeffizient ist ein Wert (Gleitreibungskoeffizient), der durch Messen des Gleitreibungskoeffizienten der gleichen Oberfläche (Seite der Isolierschicht) des Gehäuseteils in Übereinstimmung mit JIS K7125-1999 erhalten wird.
  • Die Isolierschicht 7 und 17 ist bevorzugt durch Auftragen und Aushärten von einem Harz ausgebildet, jedoch nicht darauf beschränkt, und kann unter Verwendung beispielsweise von einem Harzfilm hergestellt werden.
  • Als Material zum Bilden der säurebeständigen Schicht (Außenschicht) 2 und 18 ist ein Material (hitzebeständiges Harz, etc.) vorgesehen, das nicht bei der Heißversiegelungstemperatur für eine Heißversiegelung eines Gehäuseteils schmilzt. Als hitzebeständiges Harz ist bevorzugt, ein hitzebeständiges Harz zu verwenden, das einen Schmelzpunkt höher als der Schmelzpunkt des heißversiegelbaren Harzes, aus dem die heißversiegelbare Harzschicht 3 besteht, bei 10°C oder mehr aufweist, und noch bevorzugter ein hitzebeständiges Harz zu verwenden, das einen Schmelzpunkt höher als der Schmelzpunkt des heißversiegelbaren Harzes von 20°C oder mehr aufweist.
  • Als säurebeständige Schicht (Außenschicht) 2 und 18 – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – seien beispielsweise eine Polyamidfolie genannt, wie etwa eine Nylonfolie, eine Polyesterfolie, eine Polyolefinfolie, etc. genannt, wobei diese orientierten Folien bevorzugt verwendet werden. Unter anderem ist als säurebeständige Schicht 2 und 18 eine beliebige der folgenden Folien bevorzugt:
    eine biaxial orientierte Polyamidfolie, wie etwa eine biaxial orientierte Nylonfolie;
    eine biaxial orientierte Polyesterfolie, wie etwa eine biaxial orientierte Polybutylenterephthalat(PBT)-Folie, eine biaxial orientierte Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, eine biaxial orientierte Polyethylennaphthalat-(PEN)-Folie; und
    eine biaxial orientierte Polyolefin-Folie.
  • Unter anderem ist besonders bevorzugt, dass die säurebeständige Schicht 2 und 18 aus einer Folienschicht ausgewählt aus der Gruppe umfassend eine mehrschichtige Folie besteht, hergestellt aus einer biaxial orientierten PET-Folie/einer biaxial orientierten Nylon-Folie, einer biaxial orientierten Polybutylenterephthalat-(PBT)-Folie, und einer biaxial orientierten Polyethylennaphthalat-(PBN)-Folie.
  • Es ist bevorzugt, dass die Dicke der säurebeständigen Schicht 2 und 18 zwischen 2 μm und 50 μm beträgt. Indem sie auf den vorgenannten unteren Grenzwert oder darüber festgelegt wird, kann eine ausreichende Festigkeit für ein Gehäuseteil sichergestellt werden. Indem sie auf den vorgenannten oberen Grenzwert oder darunter festgelegt wird, kann die leichtgewichtige Eigenschaft aufrecht erhalten werden und die Beanspruchung bei der Formung kann vermindert werden, wenn das Streckziehen, Tiefziehen, usw. erfolgt, wodurch wiederum die Formbarkeit verbessert wird.
  • Es ist bevorzugt, dass der Gleitreibungskoeffizient der Außenfläche der säurebeständigen Schicht 2 und 18 (entgegengesetzte Oberfläche der Metallfolienschicht 4) 0,5 oder weniger betragen kann. Unter anderem ist es besonders bevorzugt, dass der Gleitreibungskoeffizient 0,3 oder weniger betragen kann. Der Gleitreibungskoeffizient ist ein Wert (Gleitreibungskoeffizient), der durch Messen des Gleitreibungskoeffizienten der gleichen Oberflächen des Gehäuseteils (Außenseiten der säurebeständigen Schicht) in Übereinstimmung mit JIS K7125-1999 erhalten wird.
  • Es ist bevorzugt, dass die säurebeständige Schicht 2 und 18 auf die andere Oberfläche der Metallfolienschicht 4 und 14 über eine erste Haftschicht (nicht dargestellt) auflaminiert wird.
  • Als erste Haftschicht (nicht dargestellt) – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – sei beispielsweise eine Polyurethan-Haftschicht, eine Polyesterpolyurethan-Haftschicht, eine Polyetherpolyurethan-Haftschicht, etc. genannt. Die Dicke der ersten Haftschicht ist bevorzugt auf 1 μm bis 5 μm festgelegt. Unter anderem ist es im Hinblick auf die Folien-Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils besonders bevorzugt, dass die Dicke der ersten Haftschicht auf 1 μm bis 3 μm festgelegt ist.
  • Im Falle, dass eine Struktur Anwendung findet, die eine zweite Haftschicht 6 verwendet, ist es möglich, als zweite Haftschicht 6 – obgleich nicht spezifisch eingeschränkt – beispielsweise eine Schicht zu verwenden, wie sie als erste Haftschicht angegeben ist, jedoch ist es bevorzugt, eine Polyolefin-basierte Haftschicht, die bei Elektrolyt weniger anschwillt, zu verwenden. Die Dicke der zweiten Haftschicht 6 ist bevorzugt auf 1 μm bis 5 μm festgelegt. Unter anderem ist es im Hinblick auf die Folien-Dickenverminderung und Gewichtseinsparung des Gehäuseteils besonders bevorzugt, dass die Dicke der zweiten Haftschicht auf 1 μm bis 3 μm festgelegt ist.
  • Bei der vorgenannten Ausführungsform ist das Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung so ausgelegt, dass die heißversiegelbare Harzschicht 3 vorab auf den Umfang auflaminiert ist. Anstatt von einer vollständigen Laminierung der heißversiegelbaren Harzschicht kann sie auch wie folgt ausgelegt sein. Die heißversiegelbare Harzschicht 3 wird als separates Teil in Draufsicht in Rahmenform hergestellt. Wenn eine Energiespeichervorrichtung durch Aufnahme eines Energiespeichervorrichtungskörper ausgebildet wird, werden ein erstes Gehäuseteil, in dem eine Isolierschicht auf eine Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, ein zweites Gehäuseteil, in dem eine Isolierschicht auf einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, eine heißversiegelbare Harzschicht 3 in Draufsicht in Rahmenform und ein Energiespeichervorrichtungskörper 31 bereitgestellt. Die heißsiegelbare Harzschicht 3 der Rahmenform ist zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet, so dass die jeweiligen Isolierschichten innenseitig angeordnet sind. Der Energiespeichervorrichtungskörper 31 ist in dem Aufnahmeraum angeordnet, der zwischen dem Gehäuseteilpaar angeordnet ist. Dann werden die Umfänge, in welchen die heißversiegelbare Harzschicht 3 besteht, heißversiegelt, um dadurch eine Energiespeichervorrichtung 30 zu erhalten. Auch kann in diesem Falle eine Energiespeichervorrichtung 30 mit einer Struktur wie in 6 und 7 gezeigt erhalten werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung der vorgenannten Ausführungsform wird aus dem Paar von Gehäuseteilen das Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung (erstes Gehäuseteil 10) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eines der Gehäuseteile verwendet, und ein zweites Gehäuseteil (die Isolierschicht ist auf die Fläche der Metallfolienschicht auflaminiert), in welches keine heißversiegelbare Harzschicht 3 vorgesehen ist, wird als das andere der Gehäuseteile verwendet. Das Gehäuseteil 1 für eine Energiespeichervorrichtung (erstes Gehäuseteil 10) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch für beide Gehäuseteile aus dem Gehäuseteilpaar verwendet werden. Dies bedeutet, dass sich die heißversiegelbare Harzschicht 3 eines der Gehäuseteile 1 für eine Energiespeichervorrichtung und die heißversiegelbare Harzschicht 3 des anderen Gehäuseteils 1 für eine Energiespeichervorrichtung überlappen und heißversiegelt sind, um eine Energiespeichervorrichtung 30 zu erhalten. Auch kann in diesem Falle eine Energiespeichervorrichtung 30 mit einer Struktur wie in 6 und 7 gezeigt erhalten werden. BEISPIEL
  • Nachfolgend werden konkrete Beispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht spezifisch auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • <Beispiel 1>
  • Eine Lösung für chemische Konversionsbehandlung, die eine Verbindung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, Chrom und Fluor enthält, wurde auf beiden Oberflächen einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 30 μm aufgetragen und bei 150°C getrocknet, um eine Chromanhaftmenge von 3 mg/m2 zu erhalten.
  • Ein Polyesterurethan-Haftmittel wurde auf eine Oberfläche der Aluminiumfolie (Metallfolienschicht) aufgetragen, die der chemischen Konversionsbehandlung unterzogen wurde. Dann wurde eine biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie (säurebeständige Schicht) mit einer Dicke von 6 μm auf die mit Polyesterurethan-Haftmittel beschichtete Fläche aufgetragen.
  • Dann wurde eine Harzzusammensetzung mit Maleinsäure-modifiziertem Polypropylen (Schmelzpunkt von 90°C, Maleinanhydrid-Gehalt von 0,3 Masse%) mit 100 Gew.Teilen, Toluylendiisocyanat mit 1 Gew.Teil, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,1 Gew.Teilen, Erucasäure-Amid (Gleitmittel) mit 0,2 Gew.Teilen auf die gesamte Fläche der anderen Oberfläche der Aluminiumfolie aufgetragen und dann ausgehärtet unter Erwärmung auf 80°C für einen Tag lang, um so eine Isolierschicht mit einer Dicke von 3 μm auszubilden.
  • Als nächstes wurde in einem Zustand, in welchem der Mittelabschnitt der Oberfläche der Isolierschicht abgedeckt war (mit einem Abdeckband beklebt), eine Applikationsflüssigkeit mit einer Zusammensetzung aus Maleinsäure-modifiziertem Polypropylen von 15 Gew.Teilen und Toluen (Lösungsmittel) mit 75 Gew.Teilen aufgetragen und getrocknet, um eine mit Maleinsäure-modifizierten Polypropylen beschichtete Schicht mit einer Dicke von 5 μm am Umfang der Isolierschicht auszubilden, und die Abdeckung wurde entfernt, um somit ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach 3 zu erhalten.
  • <Beispiel 2>
  • Eine Lösung für chemische Konversionsbehandlung, die eine Verbindung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, Chrom und Fluor enthält, wurde auf beiden Oberflächen einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 25 μm aufgetragen und bei 150°C getrocknet, um eine Chromanhaftmenge von 3 mg/m2 zu erhalten.
  • Ein Polyesterurethan-Haftmittel wurde auf eine Oberfläche der Aluminiumfolie (Metallfolienschicht) aufgetragen, die der chemischen Konversionsbehandlung unterzogen wurde. Dann wurde eine biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie (säurebeständige Schicht) mit einer Dicke von 2 μm auf die mit Polyesterurethan-Haftmittel beschichtete Fläche aufgetragen.
  • Dann wurde eine Harzzusammensetzung mit Maleinsäure-modifiziertem Polypropylen (Schmelzpunkt von 90°C, Maleinanhydrid-Gehalt von 0,3 Masse%) mit 100 Gew.Teilen, Toluylendiisocyanat mit 1 Gew.Teil, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,1 Gew.Teilen, Erucasäure-Amid (Gleitmittel) mit 0,2 Gew.Teilen auf die gesamte Fläche der anderen Oberfläche der Aluminiumfolie aufgetragen und dann ausgehärtet unter Erwärmung auf 80°C für einen Tag lang, um so eine Isolierschicht mit einer Dicke von 3 μm auszubilden.
  • Als nächstes wurde eine Polypropylenfolien-Schicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm am Umfang der Oberfläche der Isolierschicht überlappend angeordnet und bei 180°C und 0,1 MPa heißversiegelt, um dadurch das Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach 3 auszubilden.
  • < Beispiel 3>
  • In gleicher Art und Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach 3 erhalten, abgesehen davon, dass anstelle von einer biaxial orientierten PET-Folie mit einer Dicke von 6 μm eine laminierte Folie aus einer biaxial orientierten Polyamidfolie einer biaxial orientierten Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie mit einer Dicke von 6 μm/einer biaxial orientierten Polyamidfolie mit einer Dicke von 20 μm verwendet wurde (die Polyamidfolie wurde auf der Innenseite (Aluminiumfolienseite) angeordnet) und anstelle der Applikationsflüssigkeit mit Maleinsäure-modifiziertem Polypropylen wurde eine Applikationsflüssigkeit mit einer Zusammensetzung aus einem Epoxidmelamin-Harz von 20 Gew.Teilen, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,3 Gew.Teilen, Polyethylenwachs (Gleitmittel) mit 0,2 Gew.Teilen, Toluen (Lösungsmittel) mit 64 Gew.Teilen, MEK (Lösungsmittel) mit 16 Gew.Teilen aufgetragen und dann für eine Minute auf 200°C zur Heißhärtung erhitzt, um dadurch eine heißgehärtete Schicht aus Epoxid-Melamin-Harz mit einer Dicke von 3 μm auszubilden.
  • < Beispiel 4>
  • Ein Gehäuseteil für eine in 3 gezeigte Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 3 erhalten, abgesehen davon, dass die Dicke der Aluminiumfolie auf 40 μm festgelegt wurde und anstelle von der laminierten Folie einer biaxial orientierten PET-Folie mit einer Dicke von 6 μm/einer biaxial orientierten Polyamidfolie mit einer Dicke von 20 μm, eine laminierte Folie einer biaxial orientierten PET-Folie mit einer Dicke von 12 μm/eine biaxial orientierte Polyamidfolie mit einer Dicke von 25 μm verwendet wurde (die Polyamidfolie wurde auf der Innenseite (Aluminiumfolienseite) angeordnet).
  • <Beispiel 5>
  • Ein Gehäuseteil für eine in 3 gezeigte Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise erhalten wie in Beispiel 2, abgesehen davon, dass die Dicke der biaxial orientierten Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie auf 10 μm festgelegt wurde.
  • <Beispiel 6>
  • Ein Gehäuseteil für eine in 3 gezeigte Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 2 erhalten, abgesehen davon, dass die Dicke der biaxial orientierten Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie auf 9 μm und die Dicke der Isolierschicht auf 5 μm festgelegt wurde.
  • <Beispiel 7 >
  • Ein Gehäuseteil für eine in 3 gezeigte Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erhalten, abgesehen davon, dass die Dicke der Aluminiumfolie auf 20 μm festgelegt wurde und anstelle von der biaxial orientierten PET-Folienschicht (Einzelschicht) mit einer Dicke von 6 μm eine laminierte Folienschicht einer biaxial orientierten PET-Folie mit einer Dicke von 6 μm/einer biaxial orientierten Polyamidfolie mit einer Dicke von 12 μm verwendet wurde (die Polyamidfolie wurde auf der Innenseite (Aluminiumfolienseite) angeordnet).
  • <Beispiel 8>
  • Ein Gehäuseteil für eine in 3 gezeigte Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erhalten, abgesehen davon, dass die Dicke der Aluminiumfolie auf 20 μm festgelegt wurde und anstelle der biaxial orientierten PET-Folienschicht (Einzelschicht) mit einer Dicke von 6 μm eine laminierte Folienschicht eine biaxial orientierte PET-Folie mit einer Dicke von 2 μm/eine biaxial orientierte Polyamidfolie mit einer Dicke von 12 μm verwendet wurde (die Polyamidfolie wurde auf der Innenseite (Aluminiumfolienseite) angeordnet).
  • <Beispiel 9>
  • Eine Lösung für eine chemische Konversionsbehandlung, enthaltend eine Verbindung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, Chrom und Fluor, wurde auf beiden Oberflächen einer Edelstahlfolie mit einer Dicke von 25 μm aufgetragen und bei 150°C getrocknet, um eine Chromanhaftmenge von 3 mg/m2 zu erhalten.
  • Ein Polyesterurethan-Haftmittel wurde auf eine Oberfläche einer Edelstahlfolie (Metallfolienschicht) aufgetragen, die einer chemischen Konversionsbehandlung unterworfen wurde. Danach wurde eine biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie (säurebeständige Schicht) mit einer Dicke von 12 μm auf die mit Polyesterurethan-Haftmittel beschichtete Oberfläche aufgebracht.
  • Als nächstes wurde eine Applikationsflüssigkeit mit einer Zusammensetzung aus Epoxidmelamin-Harz mit 20 Gew.Teilen, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,3 Gew.Teilen, Polyethylen (Lösungsmittel) mit 0,2 Gew.Teilen, Toluen (Lösungsmittel) mit 64 Gew.Teilen, MEK(Lösungsmittel) mit 16 Gew.Teilen auf die gesamte Fläche der anderen Oberfläche der Edelstahlfolie aufgetragen und dann ausgehärtet durch Erwärmen für eine Minute auf 200°C, um hierdurch eine Isolierschicht zu bilden, die aus einer warmgehärteten Schicht aus Epoxidmelamin-Harz mit einer Dicke von 5 μm hergestellt ist.
  • Als nächstes wurde eine Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm am Umfang der Oberfläche der Isolierschicht überlappend angeordnet und bei 180°C und 0,1 MPa heißversiegelt, um dadurch ein in 3 gezeigtes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung auszubilden.
  • <Beispiel 10>
  • Ein in 3 gezeigtes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 9 erhalten, abgesehen davon, dass anstelle von der Edelstahlfolie mit einer Dicke von 25 μm eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 25 μm und anstelle von der biaxial orientierten PET-Folie mit einer Dicke von 12 μm eine biaxial orientierte Polybutylenterephthalat-(PBT)-Folie mit einer Dicke von 12 μm verwendet wurde, wobei die Dicke der Isolierschicht auf eine Dicke von 3 μm festgelegt wurde, und anstelle von der Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm wurde eine Maleinsäure-modifizierte Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm verwendet.
  • <Beispiel 11>
  • Ein in 3 gezeigtes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 6 erhalten, abgesehen davon, dass anstelle von der biaxial orientierten PET-Folienschicht (Einzelschicht) mit einer Dicke von 9 μm eine biaxial orientierte Polyamidfolienschicht (Einzelschicht) mit einer Dicke von 12 μm verwendet wurde, und anstelle von der Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm wurde eine Maleinsäure-modifizierte Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm verwendet.
  • < Beispiel 12>
  • Eine Lösung für eine chemische Konversionsbehandlung, enthaltend eine Verbindung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, Chrom und Fluor, wurde auf beiden Oberflächen einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 40 μm aufgetragen und bei 150°C getrocknet, um eine Chromanhaftmenge von 3 mg/m2 zu erreichen.
  • Als nächstes wurde auf die gesamte Fläche einer Oberfläche der Aluminiumfolie eine Harzzusammensetzung enthaltend Methylacrylat-Harzacrylat (Doppelbindung äquivalent: 500, Mw: 78000) mit 30 Gew.Teilen, Phenoxyacrylat 1 Gew.Teilen, Benzophenon mit 0,1 Gew.Teilen, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,3 Gew.Teilen, Erucasäureamid (Gleitmittel) mit 0,2 Gew.Teilen, Toluen(Lösungsmittel) mit 78 Gew.Teilen aufgetragen, wonach die Harzzusammensetzung zur Lichtaushärtung mit einer Ultraviolettstrahlung bestrahlt wurde (Aushärtungsbedingung: kumulierter Betrag von 500 mJ/cm2, Spitzenwert der Bestrahlung 500 mW/cm2, Halogen-Metalldampf-Lampe mit 120 W/cm, 1 Posten, Fördergeschwindigkeit bei der Lichthärtung 10 m/min), um eine Isolierschicht zu erhalten, die aus einer photohärtbaren Harzschicht mit einer Dicke von 5 μm hergestellt ist.
  • Als nächstes wurde in einem Zustand, in welchem der Mittelabschnitt der Oberfläche der Isolierschicht abgedeckt war (mit einem Abdeckband beklebt), eine Applikationsflüssigkeit mit einer Zusammensetzung aus Maleinsäure-modifiziertem Polypropylen von 15 Gew.Teilen und Toluen (Lösungsmittel) mit 52,5 Gew.Teilen aufgetragen und getrocknet, um eine mit Maleinsäure-modifizierten Polypropylen beschichtete Schicht mit einer Dicke von 5 μm am Umfang der Isolierschicht zu bilden, und die Abdeckung wurde entfernt, um somit ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach 3 zu erhalten.
  • <Beispiel 13>
  • Eine Lösung für chemische Konversionsbehandlung, die eine Verbindung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, Chrom und Fluor enthält, wurde auf beiden Oberflächen einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 40 μm aufgetragen und bei 150°C getrocknet, um eine Chromanhaftmenge von 3 mg/m2 zu erhalten.
  • Als nächstes wurde eine Harzzusammensetzung enthaltend Maleinsäure-modifiziertes Polypropylen (Schmelzpunkt bei 90°C, Maleinanhydrid-Gehalt von 0,3 Masse-%) mit 100 Gew.Teilen, Toluylendiisocyanat mit 1 Gew.Teil, Kieselsäure (Antiblockiermittel) mit 0,1 Gew.Teilen, Erucasäureamid (Gleitmittel) mit 0,2 Gew.Teilen auf die gesamte Fläche einer Oberfläche der Aluminiumfolie aufgetragen und dann durch Erwärmen auf 80°C für einen Tag lang ausgehärtet, um so eine Isolierschicht mit einer Dicke von 5 μm auszubilden.
  • Danach wurde eine Polypropylen-Folienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm am Umfang der Oberfläche der Isolierschicht überlappend angeordnet und bei 180°C und 0,1 MPa heißversiegelt, um somit ein in 3 gezeigtes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung auszubilden.
  • <Beispiel 14>
  • Ein in 2 gezeigtes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 2 erhalten, abgesehen davon, dass die der biaxial orientierten Polyethylenterephthalat-(PET)-Folie auf 12 μm festgelegt wurde und anstelle von der Polypropylenfolienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 15 μm und einer Breite von 5 mm eine Maleinsäure-modifizierte Polypropylenfolienschicht in Rahmenform mit einer Dicke von 10 μm und einer Breite von 5 mm verwendet wurde.
  • <Vergleichsbeispiel 1>
  • Ein Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 2 erhalten, abgesehen davon, dass ein Polyesterurethan-Haftmittel auf die ”gesamte Fläche” einer Oberfläche der Isolierschicht aufgetragen wurde, um eine Polyesterurethan-Haftschicht zu bilden, und eine Polypropylenfolie mit einer Dicke von 15 μm auf die ”gesamte Fläche” oder Oberfläche der Haftschicht auflaminiert wurde, wonach eine Aushärtung für drei Tage erfolgte.
    Figure DE102016211721A1_0002
    Figure DE102016211721A1_0003
  • Die folgenden Abkürzungen in der Tabelle 1 bezeichnen die folgenden jeweiligen Begriffe
    • [PET]:
    Polyethylenterephthalat
    [PP]:
    Polypropylen
    [Säuredenaturierung PP]:
    Maleinsäure-modifiziertes Polypropylen
    [TDI]:
    Toluylendiisocyanat
    [SUS]:
    Edelstahl
    [Tabelle 2]
    Gleitreibungskoeffizient Umformbarkeit
    Außenseite der säurebeständigen Schicht Außenseite der Isolierschicht Max. ausgebildete Tiefe Auswertung
    Beisp. 1 0,2 0,2 6 O
    Beisp. 2 0,3 0,3 5 O
    Beisp. 3 0,2 0,2 7 O
    Beisp. 4 0,3 0,3 6 O
    Beisp. 5 0,2 0,2 6 O
    Beisp. 6 0,2 0,2 6 O
    Beisp. 7 0,2 0,2 7 O
    Beisp. 8 0,2 0,2 8 O
    Beisp. 9 0,2 0,2 6 O
    Beisp. 10 0,2 0,2 6 O
    Beisp. 11 0,2 0,3 5 O
    Beisp. 12 - 0,2 5 O
    Beisp. 13 - 0,2 5 O
    Beisp. 14 0,6 0,6 2 Δ
  • Der Gleitreibungskoeffizient in Tabelle 2 ist ein Gleitreibungskoeffizient, der in Übereinstimmung mit JIS K7125-1999 gemessen wurde. Der Gleitreibungskoeffizient auf der anderen Oberfläche der säurebeständigen Schicht ist ein Wert (Gleitreibungskoeffizient), der durch Messen des Gleitreibungskoeffizienten auf den gleichen Oberflächen des Gehäuseteils (Außenseiten der säurebeständigen Schicht) erhalten wurde. Der Gleitreibungskoeffizient auf der Außenseite der Isolierschicht ist ein Wert (Gleitreibungskoeffizient), der durch Messen des Gleitreibungskoeffizienten auf den gleichen Oberflächen des Gehäuseteils (Außenseiten der Isolierschicht) erhalten wurde.
  • Jedes Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, das wie vorangehend erwähnt erhalten wurde, wurde auf Grundlage des folgenden Auswertungsverfahrens ausgewertet.
  • <Umformungsauswertungsverfahren>
  • Das Gehäuseteil wurde in einer Rohform mit 110 mm × 180 mm geformt und einem Tiefziehen mit einem Umformschritt zum Formen durch eine gerade Austrittsdüse ohne Umformtiefe unterzogen. Die Umformbarkeit wurde für jede Umformtiefe (9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm) bewertet und es wurde die maximale Umformtiefe, mit der eine gute Umformung erfolgt, ohne dabei Risse zu verursachen, untersucht. Die Auswertungen sind wie folgt: Die maximale Umformtiefe lag bei 4 mm oder mehr: ”0”; die maximale Umformtiefe lag bei 1 mm oder mehr und weniger als 4 mm: ”Δ” und die maximale Umformtiefe war weniger als 1 mm: ”X”. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die verwendete Austrittsdüsenform war 60 mm an der Langseite, 45 mm an der Schmalseite, Ecke R: 1 bis 2 mm, Stempel R: 1 bis 2 mm, und Matrize R: 0,5 mm.
  • <Auswertung bei vorhandener oder ausbleibender Delaminierung>
  • Das Gehäuseteil wurde in einer Rohform mit 110 mm × 180 mm geformt und einem Tiefziehen mit einem Formschritt unter Verwendung einer geraden Austrittsdüse mit einer Formtiefe von 5 mm unterzogen, um ein geformtes Produkt zu erhalten. Das erhaltene, geformte Produkt (verarbeitetes Produkt mit einer Formhöhe von 5 mm) wurde für drei Stunden bei 80°C in einen Trocknungsapparat gelegt und dann wurde visuell beobachtet, ob das geformte Produkt eine Delaminierung (Abblättern) zeigte oder nicht. Nicht delaminierte Produkte sind mit ”0” gezeigt und delaminierte Produkte sind mit ”X” gezeigt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, ist bei den Gehäuseteilen der Beispiele 1 bis 14 der vorliegenden Erfindung die heißversiegelbare Harzschicht nicht an der gesamten Fläche vorgesehen, sondern nur am Umfang, und es ist möglich, eine ausreichende Dickenverminderung der Isolierschicht zu erreichen. Dazu kann die Dickenverminderung und Gewichtseinsparung eines Gehäuseteils durchgeführt werden und es erfolgt keinerlei Delaminierung selbst dann, wenn keine Aushärtungszeit des Haftmittels (null Tage für die Aushärtungszeit) sichergestellt wird, und die Umformbarkeit ist hervorragend, selbst wenn eine Umformung wie Tiefziehen, usw. erfolgt. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Herstellungszeit und eine Verbesserung der Produktivität.
  • Andererseits ist bei dem Aufbau des Vergleichsbeispiels 1, bei welchem eine PP-Folie auf die gesamte Fläche durch Auftragen eines Haftmittels auf die gesamte Fläche wie bei einem herkömmlichen Produkt auflaminiert wurde, wenn die Aushärtungszeit für das Haftmittel auf drei Tage verkürzt wird (nicht normalerweise eine Woche), die Aushärtung ungenügend, was eine Delaminierung des Gehäuseteils verursacht (siehe Tabelle 1).
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung kann bevorzugt beispielsweise als Batteriegehäuseteil oder Kondensatorgehäuseteil verwendet werden, ist aber darauf nicht beschränkt.
  • Zudem kann die Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt beispielweise verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein, als:
    Lithium-Polymer-Batterie, Lithium-Ionen-Batterie, Lithium-Ionen-Kondensator oder als ein elektrischer Doppelschichtkondensator, der für eine mobile Vorrichtung verwendet wird, wie etwa ein Smartphone und ein Tablett-Endgerät;
    Energiequelle für Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, etc.; und
    Batterie oder Kondensator für die Verwendung zum Speichern von elektrischer Energie zur Windkrafterzeugung, Solarstromerzeugung oder für Nachtstrom.
  • Es ist zu verstehen, dass die hier verwendeten Ausdrücke und Begriffe der Erläuterung dienen und keineswegs beabsichtigen, in einschränkender Art und Weise zu fungieren, keine Äquivalente der hier gezeigten und erwähnten Merkmale ausschließen und zahlreiche Abwandlungen gestatten, die in den beanspruchten Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Während die vorliegende Erfindung in zahlreichen verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, sind hierin eine Reihe von illustrativen Ausführungsformen beschrieben, und es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung als beispielhaft für die Grundsätze der Erfindung zu erachten ist und solche Beispiele nicht dahingehend zu verstehen sind, die Erfindung auf die bevorzugten, hierin beschriebenen und/oder dargestellten Ausführungsformen einzuschränken.
  • Während hierin illustrative Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die verschiedenen, hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst vielmehr jegliche und sämtliche Ausführungsformen mit äquivalenten Elementen, Abwandlungen, Weglassungen, Kombinationen (beispielsweise von Aspekten verschiedener Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Abänderungen, wie dem Fachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung nahegelegt wird. Die Einschränkungen in den Ansprüchen sind weitgehend auf Grundlage der in den Ansprüchen verwendeten Sprache zu interpretieren und sind nicht auf die Beispiele beschränkt, die in der vorliegenden Erfindung oder während der Durchführung der Patentanmeldung beschrieben sind, welche Beispiele nicht als ausschließlich zu verstehen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung
    2
    säurebeständige Schicht (Außenschicht)
    3
    heißversiegelbare Harzschicht (Innenschicht)
    4
    Metallfolienschicht
    7
    Isolierschicht
    10
    erstes Gehäuseteil
    12
    zweites Gehäuseteil
    14
    Metallfolienschicht
    17
    Isolierschicht
    21
    Aufnahmefach
    22
    Umfangsdichtungsabschnitt
    30
    Energiespeichervorrichtung
    31
    Energiespeichervorrichtungskörper
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015-132732 [0001]
    • JP 2005-22336 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • JIS H4160 [0053]
    • A8079H-O [0053]
    • A8021H-O [0053]
    • JIS K6796-1988 [0068]
    • JIS K7125-1999 [0070]
    • JIS K7125-1999 [0076]
    • JIS K7125-1999 [0112]

Claims (14)

  1. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend: eine Metallfolienschicht; eine Isolierschicht, die zumindest auf einen Mittelabschnitt einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; und eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einer Oberfläche der Metallfolienschicht oder einem Bereich angeordnet ist, der einem Umfang der einen Oberfläche der Metallfolienschicht entspricht.
  2. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend: eine Metallfolienschicht; eine Isolierschicht, die auf eine gesamte Fläche einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; und eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einem Umfang der Isolierschicht auflaminiert ist.
  3. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung, aufweisend: eine Metallfolienschicht; eine heißversiegelbare Harzschicht, die an einem Umfang einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist; eine Isolierschicht, die an einem Bereich, der von der heißversiegelbaren Harzschicht umgeben wird, an der einen Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist.
  4. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Isolierschicht aus einem ausgehärteten Material von zumindest einem Harz, ausgewählt aus der Gruppe umfassend säuremodifiziertes Polyolefin und polyfunktionelles Isocyanat, warmhärtendes Harz und photohärtendes Harz, hergestellt ist.
  5. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Isolierschicht eine Schicht ist, die bei 150°C keine Fließfähigkeit aufweist.
  6. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die heißversiegelbare Harzschicht aus einer heißversiegelbaren Harzschicht hergestellt ist, die in Draufsicht in Rahmenform ausgebildet ist.
  7. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die heißversiegelbare Harzschicht aus einer aufgetragenen Überzugsschicht aus einem heißversiegelbaren Harz hergestellt ist.
  8. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine säurebeständige Schicht auf der anderen Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist.
  9. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die säurebeständige Schicht aus einem oder mehreren Harzen ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyesterharz, Polyamidharz und Polyolefinharz hergestellt ist.
  10. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein Gleitreibungskoeffizient von einer Außenseite der säurebeständigen Schicht 0,5 oder weniger beträgt.
  11. Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Gleitreibungskoeffizient von einer Oberfläche der Isolierschicht entgegengesetzt zur Metallfolienschicht besteht.
  12. Energiespeichervorrichtung, aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 besteht; und ein zweites Gehäuseteil, aufweisend eine Metallfolienschicht und eine Isolierschicht, die an einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, wobei das erste Gehäuseteil in einer dreidimensionalen Form mit einem Aufnahmefach ausgebildet ist, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper und einen Umfangsdichtungsabschnitt aufzunehmen, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in dem Aufnahmefach des ersten Gehäuseteils aufgenommen ist, das zweite Gehäuseteil an dem Energiespeichervorrichtungskörper mit einer nach innen gerichteten Isolierschicht angeordnet ist und ein Umfang der Isolierschicht des zweiten Gehäuseteils und die heißversiegelbare Harzschicht des Umfangsdichtungsabschnitts des ersten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
  13. Energiespeichervorrichtung, aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet ist; und ein zweites Gehäuseteil mit einer Metallfolienschicht und einer Isolierschicht, die auf einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, wobei das zweite Gehäuseteil in einer dreidimensionalen Form mit einem Aufnahmefach ausgebildet ist, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper und einen Umfangsdichtungsabschnitt aufzunehmen, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in dem Aufnahmefach des zweiten Gehäuseteils aufgenommen ist, das erste Gehäuseteil an dem Energiespeichervorrichtungskörper mit einer nach innen gerichteten Isolierschicht angeordnet ist, und die heißversiegelbare Harzschicht eines Umfangs des ersten Gehäuseteils und die Isolierschicht des Umfangsdichtungsabschnitts des zweiten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
  14. Energiespeichervorrichtung, aufweisend: einen Energiespeichervorrichtungskörper; ein erstes Gehäuseteil, das aus dem Gehäuseteil für eine Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet ist; und ein zweites Gehäuseteil mit einer Metallfolienschicht und einer Isolierschicht, die auf einer Oberfläche der Metallfolienschicht auflaminiert ist, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil jeweils in einer dreidimensionalen Form mit einem Aufnahmefach ausgebildet sind, das in der Lage ist, den Energiespeichervorrichtungskörper und einen Umfangsdichtungsabschnitt aufzunehmen, der sich von einem Umfang einer oberen Öffnung des Aufnahmefachs annähernd in horizontaler Richtung nach außen erstreckt, und wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil so angeordnet sind, dass Isolierschichten des ersten und des zweiten Gehäuseteils einander gegenüberliegen, wobei der Energiespeichervorrichtungskörper in einem Aufnahmeraum aufgenommen ist, der von einem Aufnahmefach des ersten Gehäuseteils und einem Aufnahmefach des zweiten Gehäuseteils gebildet ist, und eine heißversiegelbare Harzschicht eines Umfangsdichtungsabschnitts des ersten Gehäuseteils und eine Isolierschicht eines Umfangsdichtungsabschnitts des zweiten Gehäuseteils zusammengefügt und versiegelt sind.
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